Şizofreni ve İlgi Çalışmaları
Bağlantı analizleri, belirli bir soyağacında gözlenen hastalık ve genetik odak belirleyicilerinin (lokus marker) birlikte görülmesinin hastalığa yatkınlıkta o odakla ilgisi olup olmadığını test eder. Basit anlamda bağlantının saptanması, aynı kromozomda hastalık geniyle işaretleyici lokusun birbirine yakın olduğunu gösterir. İnsan kromozomunun komşu kısımları anne-babadan çocuklara genellikle bütün bir birim olarak geçer, bu yüzden hastalığa yatkınlık yapan gen, aile içinde özel işaretleyici kalıtımıyla ilişkilidir. Bununla birlikte birbiriyle ilişkisiz ailelerde hastalık geni farklı işaretleyici içeren bir bölgede yer alabilir, bu da bağlantı çalışmaları için niçin aile çalışmalarına ihtiyaç olduğunu açıklamaktadır
Bilinmeyen genlerle uğraşırken en geçerli yöntem bağlantı analizleridir. Bağlantı analizlerinin yürütülebileceği üç yol vardır:.
1. Anormal bir proteinin belirlenmesi.
2. Özel bir nükleik asit dizisinin belirlenmesi.
3. Şizofreni ile ilişkili gen veya genlere bağlı. Bağlantı analizleri, çeşitli genetik belirleyicileri kullanır.
Bağlantı
çalışmalarında amaç; kromozomal lokasyonu belli olan bir DNA markeri taşıyan birkaç etkilenmiş bireye sahip ailelerde bu hastalığın birlikte geçiş (co-transmisyon) kalıbını çıkarmaktır. Başlangıçta şizofreni ile ilgili bağlantı çalışmalarının büyük bölümü etkilenmiş bireylerden üremiş geniş ailelerde yapılmıştır. Bu tip soyağaçlarına sahip ailelerin en azından bir kısmında allellerin yeterli güçte birbirinden ayrılması ve bulguların tekrar edilmesi ümit edilirdi fakat bu gerçekleştirilemedi. Büyük ailelerde tespit edilen bulgular başlangıçta pozitif sonuçlar vermiş ancak daha sonra bunların tekrarı gösterilememiştir (173). Birbiri ardına yapılan bir çok çalışma bağlantının tekrarlanabilir olduğunu gösterememiştir. Büyük uluslar arası kollaboratif çalışmalarda 22q11, 6p24-22 8p22-21 ve 6q kromozomlarında bazı bulgular elde edilmiştir (2, 106). Yine bazı bölgelerde 13q14.1-q32, 5q21-q31 ve 10p15-p11 kromozomlarında uluslar arası konsorsiyumlar tarafından yeterli bulunmayan diğer bazı bağlantı bulguları elde edilmiştir (21, 182). Bunların dışında kollaboratif çalışmalarla şu anda halen incelenmekte olan kromozomlar 1q21-q22 ile 18p22-p21 lokuslarıdır
Şizofrenide Asosiyasyon Çalışmaları
Genetik asosiyasyon çalışmaları bir grup hasta ve sağlıklı kontrol bireylerde genlerin allelik sıklıklarının karşılaştırılması esasına dayanmaktadır. Diğer bir deyişle asosiyasyon çalışmaları küçük etkili genleri kuvvetli bir şekilde tanımlamaya verilen addır. Bütün genomu asosiyasyon ile taramak günümüzde mümkün olmayacağı için araştırıcılar test etmek üzere spesifik genleri ve lokusları seçmek zorundadırlar. Bir gen ya fonksiyonel olarak adaydır yada pozisyonel olarak adaydır veya her ikisinin kombinasyonu söz konusudur
Hastalık geni henüz tanımlanmamış hastalıklarda (bipolar affektif bozukluk ve şizofreni gibi), bağlantı analizleri, ilişki kurma analizlerine göre çok daha üstündür, çünkü ilişki kurma analizlerinde tek bir gen lokusunun farklı allelleri araştırılır. Bireylerde polimorfizm gösteren lokuslar (HLA, kan grubu antijenleri vs.) bu yöntem için kullanılır (87, 90). Şizofrenideki bağlantı bulgularının sıhhatinden emin olunamadığı için günümüze kadar yapılan çalışmaların çoğu fonksiyonel aday genler üzerinde yoğunlaşmıştır. Fakat asosiyasyon çalışmaları bazı potansiyel problemleri beraberinde taşımaktadır. Etyolojisi bilinmeyen şizofreni hastalığı ve benzeri bozukluklar için potansiyel aday genlerin, insan genomunda bulunan yaklaşık 30-35 bin gen arasında aranması zorunluluğu nedeniyle bu asosiyasyon çalışmaları sınırlı bir etkinliğe sahip olmaktadır. Her bir genin şizofrenide rol alması açısından düşük bir öncelik ihtimaline sahip olması nedeniyle bu çalışmalardan pozitif sonuç almak bir hayli güçtür (138). Diğer bir problem de, bir çok araştırıcının, çalışma için seçilen vakaların ve kontrol gruplarının genetik yapılarındaki bilinmeyen farklılıklara bağlı olarak yanlış pozitif sonuçlara ulaşılabileceği ihtimalini ekarte edememesidir. Bu tür problemler aile temelli çalışma metotlarında ön plandadır fakat bütün aile üyelerinden alınacak yeterli sayıda örneği toplamak bir hayli güçtür (134). Son iki problem ise; pozitif bulguların tekrarlanabilirlilik yorumlarıyla ilişkilidir. İlk çalışma eğer yanlış pozitif (false positive) ise tekrarlanabilirlilik problemli hale gelir. Bununla beraber, daha sonraki çalışmalar yanlış negatif (false negative) olabilir. Bu açılardan bakıldığında günümüze kadar yapılan şizofreni asosiyasyon çalışmaları, küçük genetik etkileri güvenilir bir şekilde ortaya koyabilmekten uzaktır. Buna rağmen son teknolojik gelişmelerle çalışmalara ayrılan zamanın bir hayli kısaltılması, genom çapında tarama yapabilmeyi mümkün hale getirmektedir. Bu teknolojik gelişmelerden bir tanesi DNA mikroarray sistemleridir ki bunlar bir deneyde binlerce SNPs’in genotipini ortaya koymak için spesifik olarak dizayn edilmiş sistemlerdir. Asosiyasyon çalışmalarında en çok kullanılan testlerden birisi ise geçiş dengesizliği (transmission disequlibrium) testidir. Bu test özellikle vaka kontrol çalışmalarında eskiden kullanılan testlerle karşılaştırıldığında daha güvenilir sonuçlar vermektedir
Çalışmanın Amacı
Kanser oluşumuyla sonuçlanan temel anormallik hücrelerin kontrolsüz proliferasyonudur. Başlıca 3 grup genin mutasyonunun buna neden olduğu bilinmektedir. Bunlar; onkogenler, tümör baskılayıcı genler ve DNA tamir genleri olarak sınıflandırılmaktadır. Tümör baskılayıcı genlerden biri olan p53’de oluşan mutasyonlar tüm kanserlerde görülen en yaygın değişikliklerdir. Şizofreni dünya popülasyonunun %1’ini etkileyen nöröpsikiyatrik bir bozukluk olarak karşımıza çıkmaktadır. Birçok fizyolojik, çevresel, biyokimyasal ve genetik faktörler etyopatogenezinden sorumlu tutulmakla birlikte henüz kesin olarak ortaya konulabilmiş bir sebebi yoktur. Şizofrenik hastalarda kanser insidansı düşüktür.
Özellikle şizofrenik hastalarda akciğer kanser insidansı, genel popülasyonunkinden daha düşüktür. Bu beklenilmedik bir durumdur, çünkü şizofrenili hastalarda sigara içenlerin oranı, genel popülasyonunkinden çok yüksek olarak bulunmuştur.
p53 tümor baskılayıcı gen, genetik yatkınlık için aday bir gen olarak düşünülmektedir. p53 gen, akciğer kanserini de kapsayan bütün kanser tiplerinde en fazla mutasyona uğrayan genlerden biridir. p53’de yaygın olarak belirlenen polimorfizmler genellikle kodon 72’de gerçekleşmektedir. Bu çalışmada p53 gen dizisindeki iki polimorfik bölgenin incelenmesi planlanmaktadır. Bu bölgeler; 4. ekzonda kodon 72’de BstUI RFLP ve 6. intronda MspI RFLP’dir. BstUI RFLP; ya prolini (CCC, allel A1) ya da arginini (CGC, allel A2) şifreleyen kodon 72’deki SNP’yi tanır. PCR ve restriksiyon enzim analizleriyle (BstUI veya MspI) tanımlanabilmektedir. p53 RFLP ve SNP’lerine dayalı yöntemler, bireysel yatkınlığın tespit edilmesine ve akciğer kanseriyle, p53 genindeki bu polimorfik bölgelerin ilişkisinin tespit edilmesine imkan sağlamaktadır.
Sunduğumuz bu araştırma konusuna ilişkin oldukça sınırlı sayıda literatür kaynağı mevcuttur. Bu nedenle konunun daha geniş sayıda bilimsel çalışma ile desteklenmesi, şizofreninin kanserle ilişkisinin moleküler genetik boyutunun ve patogenezinin aydınlatılmasında bilimsel düzeyde anlamlı katkı sağlayacaktır.
Bu çalışmanın amacı;
1. p53 genindeki kodon 72 polimorfizminin şizofreni ve akciğer kanseriyle ilişkisini ortaya koymak için şizofrenik ve akciğer kanserli hastalar ve sağlıklı kontrol gruplarında bu polimorfizmin Türk popülasyonundaki insidansını araştırmak,
2. Türk toplumunda şizofreni ve akciğer kanserli hastalarda p53 geninin iki restriksiyon bölgesindeki polimorfizmi araştırmak,
3. Şizofrenik bozukluk ve kanser arasındaki ilişkiyi tespit etmek,
4. Türk popülasyonunda akciğer kanser ve şizofrenik hastalarda p53 kodon 72 polimorfizminin genotipik insidansını araştırmak ve akciğer kanser riski ve prognozunun bu polimorfizmle ilişkisini ortaya koymaktır
Şizofrenide Riskli Genleri Tanımlamak için Kullanılan Yöntemler
Günümüze kadar şizofreninin genetik yönünü tam olarak ortaya koyabilmek için birbirinden farklı birçok yol izlemiş ve bu konuda oldukça ileri mesafeler katedilmiştir. Özellikle son yıllarda moleküler genetik analizlerin çok komplike olanlarının kolayca yapılabilir hale gelmesi ile birçok hastalıkta olduğu gibi şizofrenide de etyopatogeneze yönelik hayli fazla sayıda genetik teori ortaya atılmıştır. Şizofrenide moleküler genetik risk faktörlerini araştırmak üzere birbirini tamamlayıcı özelliğe sahip üç çalışma stratejisi izlenmiştir: Ayrışma (segregasyon), bağlantı (linkage) ve ilişki kurma (assosiasyon) analizlerini içeren istatistiksel analizler, hastalığın kalıtım şeklini ve genlerin kromozomal yerleşimini araştırmak için kullanılır. Her ne kadar şizofreni spektrumunda tanısal karışıklıklar gün geçtikçe artsa da bağlantı ve asosiyasyon çalışmaları probandların diyagnostik durumlarının kesin bir şekilde 2 temel kategoriye indirgenmesini gerektirir: etkilenmiş bireyler ve etkilenmemiş bireyler. Bu da hayli zorluk çekilen konulardan biridir
Şizofrenide Sitogenetik Anormallik Çalışmaları
Translokasyonlar ve delesyonlar gibi kromozomal yeniden düzenlenmeler ile şizofreni arasında bir ilişkinin olduğu ileri sürülmektedir. Velo-kardiyo-fasiyal sendromlu bireylerde daha fazla oranda şizofreni görüldüğü rapor edilmiştir (126). Bu sendromda kromozom 22q11’de küçük interstisyel delesyonlar (2-3 Mb uzunluğunda) olduğu tespit edilmiştir. Bu bölge aynı zamanda bir şizofreni popülasyonunda SNP markerleri kullanılarak yapılan aile temelli bağlantı dengesizliği (linkage disequilibrium) haritalamasında da gösterilmiştir (108, 180). Bu bağlamda geniş bir İskoçyalı ailede dengeli bir resiprokal translokasyonun t(1;11) kalıtıldığı bulunmuştur. Görüldüğü gibi bu translokasyon 1 numaralı kromozom üzerinde bulunan ve fonksiyonu bilinmeyen iki geni bölerek direkt olarak etkilemektedir
Şizofrenide Moleküler Genetik Çalışmaları
Şizofrenide Ayrışma (Segregasyon) Çalışmaları
Ayrışma analizleri, bir soyağacında gözlenen hastalık sıklığını, öne sürülen kalıtım yoluyla karşılaştırarak doğruluğunu test eder. Şizofreninin genetik kalıtımı göz önüne alındığında majör bir genin varlığının gösterilemeyişi, bu yöntemin değerini ve güvenilirliğini azaltmaktadır
Polimorfizm Nedir
Polimorfizmin Tanımı
Bir toplumda sadece tekrarlayan mutasyonlarla sürdürülmeyecek oranlarda var olan, nadir sıklıktaki, devamlılık göstermeyen iki veya daha fazla genetik özelliğin birlikte oluşumu durumudur. Eğer toplumun %2 veya daha fazlası nadir bir alleli taşıyorsa, bu durum polimorfiktir. Polimorfizmin tanımına uygun bir allel sıklığına ulaşmaya, seleksiyon neden olabilir. Bireyler arasındaki bu polimorfizm, restriksiyon enzimleri kullanılarak, karakteristik uzunluklarda “DNA parçacıkları” oluşturmak suretiyle belirlenebilir. Polimorfizm, restriksiyon parçacıklarının değişik uzunluklarda olmasına yol açar. Daha sonra işaretlenmiş (radiolabeled) tek zincirli DNA (prob), restriksiyon fragman DNA'nın homolog dizinlerine bağlanır. Bu kombinasyon restriksiyon parça uzunluk polimorfizmi (RFLP) olarak adlandırılır. RFLP'lerin değişik boyutlarda olması, elektroforezde X ışınları ile görülebilen bantlar oluşmasına yol açar. Bir ailenin üyelerinde, hastalık ve bir RFLP beraberliği gözleniyorsa, bu durum gen mutasyonunu veya hastalığı oluşturan gene bağlı bir belirleyiciyi temsil edebilir. Bu şekilde hastalıkla ilişkili genin genel kromozomal yerleşimi tespit edilebilir ve daha özgün yeri bulunmaya başlanabilir
Diğer bir polimorfizmde değişken sayıda birbiri ardına gelen tekrarlar (VNTR = variable number of tandem repeats) olarak adlandırılır. Bunlar göreceli olarak daha kısa oligonükleotid dizinlerinden oluşur. Minisatellit olarak da adlandırılır. Bu polimorfizmde, DNA restriksiyon fragmanlarının uzunluğundaki değişiklik, iki komşu restriksiyon fragman bölgesinin arasındaki kısa oligonükleotid dizininin sayısından kaynaklanır. Örneğin: 100 baz çifti uzunluğundaki dizin iki komşu restriksiyon fragman arasında çok sayıda tekrarlanabilir. Birbiri ardına olan tekrarların sayısı mendelian genetikle geçer ve birçok alleli (her biri belli sayıda nükleotid tekrarı ile tanımlanan) vardır (98). Eğer bu dizin birbiri ardına tekrarlanan kesintisiz en az 20 birimden oluşuyorsa, lokusun %60-70 oranında heterozigot olduğu söylenebilir. Bu kısa DNA fragmanları, polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) kullanılarak amplifiye edilebilir. Daha sonra bu amplifiye edilmiş mikrosatellitler, otoradyografi ile belirlenir (4, 98). Aynı genin değişik formları alleller olarak adlandırılır. Aralarındaki varyasyon spesifik gene ve diğer bir çok faktöre bağlı olarak açık bir fenotipik etkiye sahip değildir veya majör bir olayla sonuçlanmaz. Eğer bir varyant minimal bir fenotipik etkiye sahipse buna polimorfizm denir. Enzim ve protein değişkenlikleri ile ilgili araştırmalar, insanda yapısal gen lokuslarının en az %30’unun polimorfik olduğunu göstermiştir
Polimorfizmin Çeşitleri ve Tıpta Kullanım Alanları
Tek nükleotid polimorfizmleri (SNP) genomda spesifik bir bölgedeki tek bir bazda meydana gelen değişikliktir. Çoğunlukla her iki allelde de meydana gelir. İnsanlarda her 1000 bazda bir görülme sıklığı vardır. Bugüne kadar insan genomunda milyonlarca SNPs bulunmuş olması, hem doğal hem de hastalık fenotiplerine katkıda bulunan genetik faktörlerin tanımlanması açısından çok önemlidir. Polimorfizmler insan genetik araştırmalarında anahtar bir fonksiyon üstlenmiştir. Bir genin farklı kalıtım kalıplarının öngörülebilmesi veya genomun farklı segmentlerinin birbirinden ayırt edilebilmesi önemli bir konudur. Bu açıdan şu anda DNA polimorfizm çalışmalarında ve bulunan polimorfizm sayısında bir patlama yaşanmaktadır. Polimorfizm bu açıdan bir genetik marker gibi görev yapmaktadır. Böylece polimorfizmler şu alanlarda kullanıma girmiştir: ebeveynlik testi, suçluların tanımlanması, organ transplantasyonları için doku tiplemesi, yetişkin bireylerin diyabet ve kanser gibi, toplumda sık görülen hastalıklara yatkınlıklarının düşük veya yüksek risk tarzında belirlenmesi, genetik hastalıklarının heterozigot taşıyıcılarının
Kanser ve Şizofreni
Kanserin şizofren hastalarda genel popülasyonda daha az yaygın olduğuna dair sayısız kanıtlar bulunmaktadır. Çok önceleri Strow ve arkadaşları, psikiyatrik hastaların kansere karşı bağışıklık gösterdiklerini iddia etmişlerdir (178). Bu görüş daha sonraki yıllarda desteklenmiştir (56). Geçen 60 yılda yapılan sayısız çalışmalar, psikiyatrik hastalarda genel ölüm oranının, popülasyonun geriye kalanından daha yüksek olduğunu göstermiştir. Bu ölüm oranını kanserle bağlantılı olmadığını, diğer nedenlerin sebep olduğunu ortaya koymuştur. Ama bazı araştırmalar şizofreni ve kanser arasında istatistik olarak bir ilişki bulamazken, bazı araştırmacılar psikiyatrik hastalarda düşük oranda bir ilişki saptamışlardır. 1979’da Rice, sigara kullanmalarına rağmen uzun süreli kronik şizofren hastalarda bronş karsinomanın gelişmediğini öne sürmüştür (151). Bu iddia Craig ve arkadaşları tarafından desteklenmiştir Craig ve arkadaşları şizofren hastalarda akciğer kanser insidansının normalden düşük olduğunu bildirmişlerdir (35). Şizofrenik hastaların çocuklarının ve yakınlarının da kansere daha az yakın oldukları öne sürülmüştür
Alkol ve Şizofreni
Alkol kullanım sıklığı (%63.3) ve alkol bağımlılık sıklığı da (%8.1) genel
toplumdaki verilere göre daha yüksektir. Ülkemizde genel toplumda yapılan çalışmalarda alkol kullanım sıklığı %33.5 ve alkol bağımlılığı %0.8 olarak bildirilmiştir. Birkaç çalışmada psikotik olgularda alkol kullanımının yüksek oranlarda olduğu bildirilmiştir
Şizofrenik Hastalarda Sigara Kullanımı
Genel olarak şizofreni hastalığı olan kişilerde %50-90 arasında sigara içim oranları bildirilmektedir. Türkiye’de de bu rakamlarla kısmen uyumlu olarak, ayaktan başvuran tüm psikiyatrik hastalarda sigara kullanım sıklığı %29 olarak bildirilirken şizofreni hastalığı olan hastalarda bu oran %45 ve %50 olarak aktarılmaktadır. Araştırmacılar tarafından bu veriler toplumdaki sigara kullanımı oranları ile karşılaştırıldığında, Türkiye’de ve Japonya’da şizofrenisi olan hastalardaki sigara kullanımı oranlarının genel toplum ortalamalarından anlamlı düzeyde yüksek olduğu hesaplanmıştır. Şizofreni hastalığına sahip bireylerin daha yüksek nikotin ve katran içerikli sigaralar içtiği ve bu sigaraları bitişine çok yakın noktalarına kadar içtikleri gözlenmiştir. Bu durum kendisini hastaların parmak ve tırnaklarında kalan sarımsı izler ve sigara yanıkları ile belli etmektedir
Şizofreni ve Doğum Komplikasyonları
Şizofrenide doğum komplikasyonları hastalığın ortaya çıkmasında
tetikleyici belli başlı etkenler arasında yer almaktadır
Düşük doğum ağırlığı ve prenatal komplikasyonlar şizofrenik hastalarda kontrollere göre daha yaygındır . Andreasen ve arkadaşlarının yaptığı nöroradyolojik çalışmalarda şizofreniklerin beyinlerinde ventriküllerdeki genişleme ve diğer morfolojik anomalilerin kontrollere göre daha fazla görüldüğü saptanmıştır. Şizofreniklerde ventriküllerdeki genişlemenin hamilelik esnasında yada erken bebeklik dönemindeki nörogelişimsel bozuklukların bir sonucu olduğu düşünülmektedir
Annedeki preeklampsi çocukta şizofreni gelişmesi riskini arttırmaktadır, aynı zamanda fetal hipoksi de risk arttırıcı faktörler arasında sayılmaktadır. Fetal hipoksinin yanı sıra hamilelik esnasındaki influenza, düşük doğum ağırlığı, Rh uyuşmazlığı gibi faktörlerin tek başlarına olmasa bile diğer faktörlerle birlikte şizofreni riskini arttıran etkenler olduğu düşünülmektedir Wright ve arkadaşları annenin II. trimestrde geçirdiği influenza enfeksiyonunun şizofreni riskini arttırdığını belirtmişlerdir. II. trimesterde geçirilen influenza enfeksiyonu sonucunda ortaya çıkan antikorların maternal beyin harabiyetine yol açtığı; nörogelişimsel kusurlara yol açarak şizofreni gelişiminde rol oynadığı düşünülmektedir. Kış ve ilkbahar aylarında doğanlarda da şizofreni riskinde hafif bir artış izlenmiştir. Ancak diğer çalışmalarda bu bulguyu destekleyen sonuçlar elde edilememiştir
Şizofreni ve Yaş ile Cinsiyet İlişkisi
Erkeklerde kadınlara göre daha erken yaşlarda başlar. Hastalığın başlama
yaşı erkeklerde, 15-25, kadınlarda ise 25-35’dir. 10 yaşından önce 50 yaşından sonra nadirdir. Goldacre ve arkadaşları daha yakın bir araştırmada şizofreni sıklığını kadınlar için 100.000'de 11.4, erkekler için ise 100.000’de 15.1 olarak bildirmektedirler
Risk Etkenleri Genetik Etkenler Genetik araştırmalar Kallmann'dan bu yana sürmektedir. Bu dönemde
(1938-1946) araştırmacıların saptadıkları iki temel bilgi mevcuttur. İlki, şizofreninin şizofrenik üyelere sahip ailelerde daha sık görülmesidir. Diğeri ise hastalığın sıklığının akrabalığın yakınlığına göre artmasıdır (164). Akrabalık ilişkisi ile şizofreni arasındaki bağlantının yüksek oranda bulunduğu belirtilmiştir. Buna karşın zaman içinde yapılan araştırmalarda ikiz çalışmaları, evlat edinme çalışmaları ve aile araştırmalarında şizofrenideki genetik faktörlerin önemi vurgulanmıştır (26). Tüm araştırmalar şizofreniklerin akrabalarında şizofreniyi yüksek oranda bulmaktadırlar. Birçok araştırmada birinci derece akrabalarda bu hastalığın görülme oranı %10-15 arasında verilmektedir. Ebeveynlerden biri şizofrenik ise çocuklarda görülme oranı %12, ikisi şizofrenik ise bu oran %35-45 kadar olmaktadır. Herhangi bir akrabasında şizofreni olmayan insanlarda hayat boyu şizofreni gelişme olasılığı %1'dir. Herhangi bir akrabasında şizofreni olan bir kişide bu oran %2.5'a çıkmaktadır. Dizigotlarda kardeşlerden biri hasta ise bu oran %10-14, monozigotlarda ise bu oran %40-87 kadardır (140, 201). Genel toplumda oranın %1 kadar olduğu düşünüldüğünde genetik katkının önemi kolayca görülebilecektir
Toplumsal Etkenler
Şizofreni yaygınlığının özellikle sanayileşmenin yoğun olduğu büyük
kentlerin alt sosyoekonomik kesimlerde yüksek olduğu bildirilmiştir. Sosyoekonomik koşullar ile psikiyatrik morbidite arasında sıkı bir bağ olduğu kanıtlanmıştır (65). Şizofreni toplumda her türlü sosyoekonomik ortamda görülebilmektedir. Ancak düşük sosyoekonomik kesimlerde enfeksiyonlar, doğum öncesi bakımın yetersizliği, yoksulluk ve buna bağlı daha çok stres faktörlerinin varlığı şizofreni sıklığı ve yaygınlığını arttıran bir etken olarak görülebilmektedir
Renal Hücreli Kanser (RCC)
Renal adenokarsinom olarak da bilinen renal hücreli karsinom (RCC) böbreğin en sık gözlenen malign tümörüdür (39). Diğer kanserlere oranla nadir olarak gözlense de son dönemlerde insidansında artış olduğu belirtilmektedir (54). RCC’ye bağlı ölümler kansere bağlı ölümler arasında 6. sırada gelmektedir (15). Lokalize erken dönem hastalıkta prognoz iyi olsa da, ilerlemiş hastalıkta klasik tedavi rejimlerine yanıt düşüktür ve sağkalım 1 yıldan azdır (9). Günümüzdeki farmakolojik ya da cerrahi yaklaşımların ileri evre RCC’deki başarısı sınırlıdır (15). RCC tanısı konulduğu anda hastaların yaklaşık %30’unda metastaz gelişmiş durumdadır (39). Bu da hastaların önemli bölümünün hastalığın başlangıç aşamasından itibaren kötü bir sağkalım oranına sahip olmasına neden olmaktadır.
Stage ve grade gibi konvansiyonel histopatolojik ve klinik sınıflandırma yöntemlerinin hastalığın sınıflandırılması ve prognozu konusunda etkisi büyüktür. Bunun yanında baskın hücre tipi de hastalıktaki sağkalım oranlarını etkilemektedir. Konvansiyonel clear cell karsinom RCC’nin en sık gözlenen tipidir (%70-80) ve diğer alt tiplerle karşılaştırıldığında prognozu daha kötüdür (39). Bu hastaların %38’inde metastaz ve bunu takiben ölüm gözlenmektedir.
Hastalığın agresif seyri ve düşük sağkalım oranları RCC’de erken tanının önemini göstermektedir. Ayrıca stage-grade gibi prognostik belirteçlerin hastalığın klinik gidişini yansıtmada her zaman başarılı olamaması nedeniyle, RCC’nin prognozunu konusunda da yol gösterecek çeşitli belirteçlere ihtiyaç vardır. Metilasyon değişiklikleri klinik olarak hastalık ortaya çıkmadan yıllar önce başladığı için RCC hastalarında erken tanıda faydalı bilgiler verebilir. Ayrıca RCC oluşumunda görevli olan genlerin dahil olduğu bir gen panelinde metilasyon çalışması yapmak hastalığın prognozu konusunda da bilgi verici olabilir.
Metilasyon ve Kanser
Erken tanı olanağı sağlayabilmesi, kanserin sınıflandırılması, prognozu ve tedavisi ile ilgili olarak yol gösterici olabilmesi nedeniyle metilasyon, kanser araştırmalarında önemli bir yere sahiptir.
Kanserde gözlenen epigenetik değişiklikler iki grupta incelenebilir:
Tümör süpresör gen hipermetilasyonu
Genlerin promotor bölgelerinin hipermetilasyonu tümörlerde en fazla gösterilen epigenetik değişikliktir. Kanserlerde hipermetile olan genler tümör oluşumunu, invazyonunu, metastazını baskılayan veya oluşan DNA hasarlarını tamir eden tümör süpresör genlerdir (TSG). Ailesel kanser formlarına neden olan genlerin %50’sinin sporadik kanser olgularında hipermetilasyona uğradığı gösterilmiştir.
Knudson’ın iki vuruş hipotezine göre TSG kaybı sonucu kanser gibi fenotipik bozuklukların ortaya çıkabilmesi için genin her iki allelinin de inaktive olması gerekmektedir. Yapılan bir çok çalışmada germline olarak kalıtılan ilk mutasyondan sonra ikinci mutasyonun/vuruşun gerçekleşmesinde en önemli mekanizmalardan birisinin metilasyon olduğunu göstermiştir (26). Burada mutasyonlu allelin promotor bölgesinde herhangi bir değişiklik olmazken, sağlam allelde metilasyon sonucu inaktivasyon meydana gelmektedir.
Kanserde epigenetik gen susturulması ile ilgili önemli noktalardan bir tanesi de DNA tamir genlerinin susturulması ile ilgilidir. TSG grubunda önemli bir yeri olan bu genlerin susması sonucunda DNA hasarının tamiri uygun olarak yapılamayacağı için mutasyonel olaylara yatkınlık ortaya çıkacaktır. Non-polipozis kolon kanserinin oluşumunda rol oynayan MLH1 geni buna örnek olarak verilebilir. MGMT, kolon ve akciğer kanseri ile lenfomalarda hipermetilasyon ile sustuğu gösterilen bir DNA tamir genidir. MGMT proteini, karsinojenik etkisi olan ve DNA ya bağlanan O -metilguanini ortamdan uzaklaştırır. O -metilguaninin DNA ya bağlı olarak bulunması o bölgede G-A transisyon mutasyonuna neden olur ve bu da p53 ve K-Ras gibi anahtar konumdaki genlerin mutasyonu ile sonuçlanır
Her tümör tipinde tüm genlerin metile olmadığı bilinmektedir. Örneğin bir kanserde bazı genler metillenirken, benzer CpG adası motifine sahip başka genler metillenmemektedir ve bu spesifik metilasyon paterninin niçin ortaya çıktığı bilinmemektedir.
MLH1 (non polipozis kolorektal kanser), BRCA1 (meme kanseri), MGMT (kolon, akciğer kanseri), P53, VHL, P16 metilasyonla inaktive olduğu tespit edilen tümör süpresör genlere örnek olarak verilebilir.
Metilasyonun Görevleri
Transkripsiyonun Baskılanması
Metilasyon DNA ve proteinler arasında bir ilişki sağlayarak transkripsiyonu etkileyen kromatin yapı değişiklikleri ortaya çıkartır. Bir gen 3 kriter yerine gelirse eksprese olabilir:
-Uygun transkripsiyon faktörleri ortamda olmalıdır,
- Histonlar asetile ve metillenmemiş durumda olmalıdır,
- CpG adalarındaki sitozinler metillenmemiş olmalıdır.
Metilasyonun gen susturulmasına nasıl neden olduğu da önemli bir konudur. Promotor bölgedeki metilasyonun transkripsiyonun baskılanmasına, bu baskılanmayı düzenleyen kromatin proteinleri ortama gelmeden neden olmadığı deneylerle gösterilmiştir. DNA metilasyonu, histon modifikasyonu ve kromatin yeniden düzenlenmesinin gen susturulmasındaki rolü ile ilgili olarak 3 hipotez öne sürülmektedir. İlk hipotezde DNA metilasyonu histon modifikasyonlarını tetiklemektedir. Bu hipotezde DNMT3A ve DNMT3B tarafından de novo metilasyon gerçekleşir ve bunun ardından MECP2-Sin3a-HDAC’dan oluşan bir kompleks histon deasetilasyonunu meydana getirir. Yeniden düzenlenmiş bu kromatin Suv39h gibi histon metil transferazları ortama çağırır ve Histon H3’ün lizin 9 (H3-K9) rezidüsü metillenir, bu da kromatinin inaktif yapısını stabil hale getirir.
İkinci hipotezde ise histon metilasyonunun DNA metilasyonunu başlattığı öne sürülmektedir. Metile H3-K9, HP1’i ortama çağırmak için bir sinyal görevi görür ve HP1 hem HMT’ların ortama gelmesini sağlayarak H3-K9’un metillenmesini devam ettirir hem de DNMT’ları inaktif kromatinin stabilleştirilmesi için ortama çağırır.
DNA Metil Transferazlar (DNMT)
Metil grubunu DNA’ya bağlayan enzimlerdir. Şu ana kadar memelilerde 5 DNA Metil Transferaz (DNMT) saptanmıştır: DNMT1, DNMT2, DNMT3a, DNMT3b ve DNMT3L. DNMT1 DNA replikasyonundan sonra oluşan yeni DNA zincirindeki metilasyondan sorumludur. DNMT3a ve DNMT3b erken gelişim döneminde gözlenen de novo metilasyonu gerçekleştirmektedir. DNMT3L gametogenez sırasında eksprese edilir; DNMT3a ve DNMT3b ile benzer homolojiyi paylaşsa da ağırlıklı olarak maternal genomik imprintlenmede rolü bulunmaktadır. DNMT2, metiltransferazlara ait klasik sekans motiflerini taşısa da şu ana kadar DNA metilasyonundaki rolü saptanamamıştır. DNMT’ların C terminal bölgesi katalitik aktiviteden sorumlu iken, N terminal bölgesi düzenleyici fonksiyona sahiptir. N terminal bölgesi DMAP1, PCNA, Rb gibi birçok proteinle ilişki halindendir.
DNMT1 özellikle hemi-metile DNA’ya afinite göstermektedir. Yapılan fare deneylerinde DNMT1’in kaybının ölümcül olduğu gösterilmiştir. DNMT1’den yoksun fare embriyoları gastrulasyon aşamasından sonra genom genelindeki demetilasyona bağlı olarak öldükleri gösterilmiştir (43). Bunun yanında enzimin aşırı ekspresyonunun kanser hücre hatlarında de novo metilasyona neden olduğu gösterilmiştir. DNMT1’in çift DNA bağlanma bölgesi vardır. C terminal ucundaki bölge metile olmayan DNA’ya bağlanırken, N terminal ucundaki bölge metile DNA’ya bağlanmaktadır.
Fertilizasyondan hemen sonra fare genomunda genel bir demetilasyon oluşmaktadır. Bunu takip eden implantasyon sırasında gelişen genom genelindeki de novo remetilasyondan ise DNMT3a ve DNMT3b sorumludur ve bu de novo metilasyon memeli gelişimi için hayati önem taşımaktadır (55). DNMT3a ve DNMT3b’den yoksun farelerde morfolojik bozukluklar gözlenmekte ve bu fareler erken gelişim evrelerinde ölmektedir. DNMT3b, DNMT3a’dan farklı olarak sentromerik minör satellit tekrarlarının metillenmesi için gereklidir. Örneğin otozomal resesif Immunodeficiency-Centromeric Instability-Facial Anomalies (ICF) sendromunda DNMT3b’de meydana gelen mutasyonlar, perisentromerik heterokromatinde hipometilasyona neden olmaktadır.
Metilasyon Nedir?
‘Epigenetik’ kavramı ilk defa 1942 yılında Conrad Waddington tarafından ortaya atılmış ve ‘genotipin fenotipe dönüşmesi aşamasındaki işlemler’olarak tanımlanmıştır. Günümüzde ise bu kavram “DNA dizi değişikliği olmadan mayotik ve/veya mitotik olarak kalıtılabilen gen ekspresyon değişiklikleri” olarak tanımlanmaktadır. DNA’ya metil grubu bağlanması, bu kavramın ortaya atılmasından günümüze kadar ana epigenetik mekanizma olarak kabul edilmiştir. Metilasyon spesifik restriksiyon enzimlerinin keşfi ile de metilasyonun fonksiyonunu anlamak amacıyla yapılan çalışmalar hız kazanmıştır. En son olarak da ‘epigenomik’kavramı bilim terminolojisine girmiştir
Metilasyon memelilerde, CpG dinükleotidinde bulunan sitozinin 5. karbonuna metil grubu (CH3) takılması ile gerçekleşir ve sonuçta 5-metilsitozin (5-MeC) oluşur. Genomda tüm sitozinlerin %3-4’ü metile halde bulunur. 5-MeC’ler büyük oranda CpG dinükleotitlerinde olsalar da CpNG, CC(a/t)GG, CpA ve CpT’nin de, düşük oranlarda da olsa metillendiği bilinmektedir (45). Genomik DNA’nın unutulan bu beşinci bazı guaninle eşleşirken sitozinden farklı bir özellik göstermez. Bitkilerde ve filamentöz mantarlarda, CpG alanları dışındaki sitozinlerin metillenmesine, hayvanlara göre sık rastlanılmaktadır (47). E.coli gibi bakterilerde ise sitozin dışında adeninin de metillendiği bilinmektedir
Metilasyonun iki ana görevi vardır:
1) Transkripsiyonu baskılamak
2) Genomun güvenliğini ve yapısal bütünlüğünü sağlamak
Genomda sitozin metilasyonunun önemli olduğu bölgeler
1) CpG adaları:
2) G+C izokorları:
3) CpG sıcak noktaları:
CpG adaları
Genomdaki toplam CpG’nin küçük bir bölümü CpG adalarında yoğunlaşmış şekildedir. Bu bölgeler 1-2 kilobaz (kb) uzunlukta olup CpG içerikleri %50’nin üzerindedir ve bu bölgedeki CpG dinükleotidleri normal durumlarda metile olmamış durumdadır. Yaklaşık olarak 29000 CpG adası bulunmaktadır ve kromozomların Megabaz (Mb) başına 5-15 CpG adasına sahip olduğu hesaplanmıştır (IHGS Consortium, 2001). Bir genomik bölgede bulunan CpG adası sayısı ile o bölgedeki genlerin sayısı arasında doğru orantılı bir ilişki vardır.
CpG adaları genel olarak genlerin promotor bölgelerinde ve ilk ekzonlarında bulunur. Metilasyonun sıklıkla transkripsiyonun baskılanmasına neden olduğu düşünülürse, promotor bölgelerde bulunan CpG adaları içerisindeki CpG dinükleotidlerinin niçin sıklıkla metillenmemiş durumda olduğu daha rahat anlaşılabilir. Metillenmemiş durumda bulunan CpG adalarındaki yeniden metillenmeler, yaşlanma süreci ve kanser gibi bazı hastalıkların ortaya çıkmasında önemli rol oynamaktadır. CpG adalarının normal olarak metile halde bulunduğu 4 yer vardır;
1- İmprintlenmiş genler
2- Kadınlarda inaktif X kromozomu
3- Germline spesifik genler
4- Doku spesifik genler
Polimorfizm Nedir, Kullanıldığı Yerler
Polimorfizm analizi, doku tiplemesi, hastalık geni bulma ve popülasyon çalışmalarında kullanılmaktadır. Popülasyon çalışmalarında ise genellikle bir popülasyondaki genetik farklılığın derecesini değerlendirmede, iki popülasyonun ayrı türden mi yoksa aynı türün farklı soylarından mı olduğunu belirlemede ya da bir türün migrasyon paternlerini takip etmede kullanılmaktadır
Polimorfizmlerin ortaya çıkma şekilleri
Polimorfizmler, mutasyonla ortaya çıkmaktadır ve polimorfizmlerin popülasyondaki varlığını devam ettiren bir çok faktör vardır.
Kurucu Etki
Eğer bir popülasyon, bir veya daha fazla bireyinin özel bir allel taşıdığı birkaç kişiyle başlarsa, bu allel soydaşların çoğunda ortaya çıkabilmektedir. Örneğin; 1680’lerde, hafif metabolik bir hastalık olan Porfria’nın bir allelini taşıyan Ariaantje ve Gerrit Jansz, Hollanda’dan Güney Afrika’ya göç etmişler. Bugün 30.000’den fazla Güney Afrikalı bu alleli taşımakta ve teşhis edilen her olgunun soyu bu çifte uzanmaktadır
Genetik Drift
Bir allelin frekansı şans eseri yükselebilmekte veya alçalabilmektedir. Bir popülasyonun her üyesi anne veya baba olmayabilir ve her anne baba aynı sayıda çocuk sahibi olmayabilir. Rastgele genetik drift olarak adlandırılan etki, küçük popülasyonlarda (üreyen 100 çift veya daha azı) ve gen nötral olduğunda; yani, ne yardımcı ne de zarar verici olduğunda özellikle güçlüdür. Sonuç olarak, allel için tüm popülasyon homozigot hale gelebilmekte veya allel kaybolabilmektedir. Bunlardan biri görülmeden önce allel bir polimorfizm göstermektedir.
SHOX Geni ( Short Stature Homeobox Containing Gene)
Büyüme, hem beslenme ve enfeksiyon hastalıkları gibi çevresel faktörlerden hem de hormonlar, büyüme faktörleri, bunların reseptörleri ve çeşitli ek genetik faktörler gibi içsel faktörlerce etkilenir. Bu liste son zamanlarda homeobox gen SHOX’un tanımlanması ile genişlemiştir. İnsan X kromozomunun kısa kolunun ve Y kromozomunun kısa kolunun küçük delesyonlarının sürekli olarak kısa boy ile birliktelik gösterdiği gözlemine dayalı olarak, büyümeyi olumlu yönde etkileyen bir genin, cinsiyet kromozomlarının psödootozomal 1 bölgesinde (PAR) yer aldığı ileri sürülmüştür (14). Ogata ve Matsuto adlı araştırmacılar, bu genin PAR1’in 700 kb’lık distalinde lokalize olduğunu göstermiştir ve iki grup daha sonra bu bölgede tek bir homeobox geni tanımlamıştır. Bu gen Rao ve arkadaşlarınca SHOX, Ellison ve arkadaşlarınca ise PHOG (Pseudoautosomal Homeoboxcontaining Osteogenic Gene) olarak adlandırılmıştır (24). 1997’de, SHOX geni, X ve Y kromozomlarının kısa kol bölgelerinin psödootozomal bölgelerinden klonlanmış ve büyümenin düzenlenmesinde aday bir gen olduğu ileri sürülmüştür
Patolojik Boy Kısalıkları
Akondroplazi Nedir
En sık rastlanan osteokondrodistrofidir. Epifiz kıkırdaklarının gelişim kusuru sonucunda oluşan, özellikle üst kol ve uyluğun kısa olması ile karakterize otozomal dominant bir hastalıktır.
boy kısalığı ile birlikte olan İUBG’nin bilinen nedenleridir. Boy kısalığı hücre üremesinin embriyonal dönemdeki yetersizliğine bağlı olduğundan bu çocuklar açıklarını hiçbir zaman kapatamazlar ve hipoplazik erişkinler olurlar
Kromozom anomalileri: Kromozom anomalileri arasında büyüme bozukluklarına yol açan ve klinikte en sık rastlananlar Down ve Turner Sendromları’dır.
Down sendromu: En sık olarak 21. kromozom çiftinin iki yerine üç kromozomdan oluşması, nadiren de translokasyon sonucu ortaya çıkar. Zeka geriliği, tipik yüz görünümü ve diğer stigmatların yanısıra boy kısalığı da hastalığın sık görülen bir özelliğidir. Down sendromu yaklaşık 800 canlı doğumda bir görülür, sıklık anne yaşı büyüdükçe artar. Boy kısalığı yaşam boyu devam eder
Turner sendromu: Dişi cinsiyet kromozomlarından birinin bulunmaması ile belirlenen bu sendromda klasik kromozom yapısı 45,X’tir. Dış görünüş dişidir ancak, gonadlar hipoplazik, klasik vakalarda fibröz bant şeklindedir. Turner sendromu, büyüme geriliği nedenleri arasında önemli bir yer alır ve boy kısalığı saptanan her kız çocuğunda düşünülmelidir. Boy kısalığı genellikle 6-8 yaşlarında belirgin olur. Ergenlik gelişmesi olmaz, ergenlik sürecine eşlik eden boy uzaması da görülmez. Erişkin boy 135-145 cm arasındadır .
Boy kısalığı ile birlikte olan sendromlar: Bu gruba etiyolojisi bilinmeyen ve tipik fenotipleri ile tanınan bazı sendromlar girmektedir. Cornelia de Lange, Rubinstein-Taybi, Russell-Silver, Mulibrey, Dubowitz, Bloom, De Sanctis-Cacchione, Johanson-Blizzard, Seckel, Hallermen-Streiff, Smith-Lemli-Opitz, Williams, Noonan, Aarskog, Rubinow, Opitz, Opitz-Frias, Progeria, Werner, Cockayne, Rothmund-Thomson, Prader-Labhardt-Willi sendromları bu gruba dahildir
Endokrin bozukluklar: Endokrin bezlerin hemen hepsinin büyüme üzerine etkisi vardır. Bu etki hızlandırıcı ve baskılayıcı olabilir. Androjenlerin ve östrojenlerin etkisi büyümeyi hızlandırıcı yöndedir, ancak bu hormonların kemik olgunlaşmasına etkisi, kemik büyümesine olan etkisinden daha çok olduğu için büyüme kıkırdağının erken kapanmasına yol açarak erişkinde boy kısalığına neden olabilirler. Büyüme hormonu eksikliği, hipotiroidi, Cushing sendromu, psödohipoparatiroidi, diabetes mellitus, erken puberte, boy kısalığına yol açan endokrin bozukluklardır.
Psikososyal boy kısalığı: Çevresel psikolojik koşulların iyi olmadığı çocuklarda büyümenin durakladığı bilinir. Bunun en iyi örneği hastanede uzun süre yatırılan çocuklarda anneden ayrılmaya bağlı olarak görülen içe kapanma ve büyüme duraklamasıdır (hospitalismus). Evde anne ve babadan birinin gerçek anne ve baba olmaması veya ev içi ilişkilerin sağlıklı olmaması sonucu bir çocukta büyüme yavaşlaması görülebilir. Bu çocuklarda anne ve babanın çocuğa davranışı kusurludur. Baba alkolik, anne deprese olabilir. Çoğu hırpalanan, dövülen çocuklardır. Bu çocuklar, daha süt çocukluğu döneminde hırçın ve iştahsızdır. Kilo almaları yetersizdir. İki yaşından sonra boy duraklaması ön plana geçer
Beslenme bozukluğu: Özellikle gelişmekte olan ülkelerin çocuk yaş gruplarını etkileyen yaygın ve önemli bir sağlık sorunudur. Özellikle klinik belirtilerinin belirgin olmadığı hafif malnütrisyon ve buna bağlı boy kısalığı Türkiye’de sık karşılaştığımız büyüme geriliği tipidir. Boy kısalığının nedeni büyüme için gerekli elemanların, özellikle protein ve kalorinin yeterli alınamamasıdır. Bu hastalarda açlıkta büyüme hormonu düzeyi çoğu kez yüksektir. Buna karşın malnütrisyonda somatomedin (IGF-1) yapımı bozulmuştur. Bu çocukların boyları ve kemik yaşları kronolojik yaşlarından geridir, ancak genellikle boy kısalığı kemik olgunlaşmasındaki gerilikten daha belirgindir
Genetik ve İdiopatik Boy Kısalığı
Boy kısalıklarının sık rastlanan bir şeklidir. Genetik boy kısalığı olan bir çocuğun doğum ağırlığı normal veya hafif düşük olabilir. Büyüme eğrisi ilk 2 yıldan sonra 3. persantilin altındadır ve bu eğriye paralel bir gidiş gösterir. Yıllık büyüme hızı çocuğun yaşına uygun alt normalindedir. Ergenliğin başlama yaşı gecikmez. Kemik yaşı, takvim yaşına eş ve bazen de takvim yaşından 1-2 yıl geri bulunabilir. Ancak ergenlik belirtilerinin başlaması ile kemik yaşı geriliği hızla düzelir. Genetik yapılarına göre normal olan bu kısa boylu çocuklarda uygulanabilecek bir tedavi yöntemi yoktur
Konstitüsyonel büyüme gecikmesi: Boy kısalığı dışında fizik muayene bulguları normal, ancak kemik yaşı geri olan çocukların büyük çoğunluğu bu gruba girer. Doğumda ağırlığın normal olması bu çocukların önemli bir özelliğidir. Büyüme temposu genellikle ilk aylarda bazen ilk yıl sonuna kadar normaldir, bundan sonra azalır. 3-5 yaşlar arasında büyüme yavaşlar, çocuğun vücut ağırlığı ve boyu 3. persantil eğrilerinin altına iner. Kemik yaşı da boy yaşına uygun şekilde geri kalır. Daha sonra büyüme tekrar ve yılda 5 cm ve biraz fazla uzarsa da çocuğun boyu kısadır. Ancak sağlığı yerindedir. Sonuçta geç olarak erişkin boyu normal değerlere erişir.
İdiopatik boy kısalığı: İdiopatik boy kısalığı tanısı için tablo.2’de verilen ölçütlerin bulunması gerekmektedir. İdiopatik boy kısalığının etiyolojisi bugün için belirsizdir. Parsiyel büyüme hormonu direnci, büyüme hormonu salgı kusuru, nörosekretuvar disfonksiyon, minimal iskelet displazisi gibi olasılıklar üzerinde durulmaktadır. İdiopatik boy kısalığı tanısı konulabilmesi için patolojik nedenlerin dışlanmış olması gerekir. Temel yaklaşım boy uzamasına etki edebilecek beslenme bozukluğu, enfeksiyon gibi olumsuz ek faktörlerin ortadan kaldırılmasıdır
Boy Kısalığının Nedenleri
Boy kısalıkları etyolojik olarak, patolojik olmayan boy kısalıkları ve patolojik boy kısalıkları olmak üzere iki ana grupta değerlendirilebilmektedir. Normalin varyantı olarak da isimlendirilen patolojik olmayan boy kısalıkları kendi içinde genetik boy kısalığı, konstitüsyonel gelişme geriliği ve idiopatik boy kısalığı olarak ayrılırken, patolojik boy kısalıkları ilk olarak vücut oranlarını bozanlar ve bozmayanlar olarak sınıflandırılmaktadır. Vücut oranlarını bozan gruba iskelet displazileri, radyasyon etkisi ve raşitis dahildir. Vücut oranlarını bozmayanlar prenatal ve postnatal olarak ayrılmaktadır. Prenatal grup intrauterin büyüme geriliği tip 1, kromozom anomalileri ve boy kısalığı ile giden bazı sendromları içine almakta iken, postnatal grup endokrin bozukluklar, psikososyal nedenler, malnütrisyon ve kronik hastalıkları içermektedir
Patolojik olmayan boy kısalıkları ( normalin varyantı )
Genetik boy kısalığı
Konstitüsyonel büyüme ve gelişme gecikmesi
İdiopatik boy kısalığı
Patolojik boy kısalıkları
Vücut oranlarını bozanlar İskelet displazileri Radyasyon etkisi Rahitis Vücut oranlarını bozmayanlar Prenatal
İntrauterin büyüme geriliği tip 1
Kromozom anomalileri
Boy kısalığı ile giden bazı sendromlar Postnatal
Endokrin bozukluklar
Psikososyal nedenler
Malnütrisyon
Kronik hastalıklar
İnsan Boyunu Etkileyen Faktörler
İnsan boyu, maternal ve intrauterin çevre, beslenme, endokrin özellikler, hastalıklar, sosyo-ekonomik durum, psikolojik durum ve genetik faktörler tarafından etkilenmektedir
Maternal ve intrauterin çevre: Rantakallio’nun yaptığı çalışmada tümü kuzey Finlandiya’da 1966 yılında doğan ve gebeliği süresince sigara içen annelerin çocukları 14 yaşlarına kadar takip edilmiştir. Araştırmacı, sigara içen annelerin çocuklarının respiratuar hastalıklara diğerlerinden daha eğilimli, daha kısa boylu olduğunu ve kontrollerle kıyaslandığında okuldaki ortalama başarılarının daha düşük olduğunu gözlemlemiştir. Bununla beraber annenin sigara içmesinin diğer birçok sosyo-biyolojik faktörden daha az önemli ve babanın sigara içmesinden daha fazla önemli olmadığı da belirtilmektedir (52). Kusin ve arkadaşlarının yapmış olduğu diğer bir çalışmada ise, hamile bayanlara hamileliklerinin son üç ayında yüksek enerji (YE) olarak adlandırılan 1950 kj (465 kcal) veya düşük enerji (DE) olarak adlandırılan 218 kj (52 kcal) enerji desteği verilmiştir. Bu desteğin çocukların büyümesi üzerindeki etkisi yaşamlarının ilk 5 yılı için değerlendirilmiştir. İnfantlar çalışmaya doğumlarından itibaren alınmış ve 12 aylık olana dek dörder haftalık aralıklarla, daha sonra her 3 ayda bir ölçülmüştür. 24 aylık olduklarında YE verilen çocukların DE verilenlere göre daha ağır oldukları bulunmuştur. YE verilen çocukların ayrıca ilk 5 yıl boyunca daha uzun boylu oldukları gözlenmiştir.
Epidemiyolojik çalışmalar çocuklar, gençler ve yetişkinlerde doğum kilosu ve boyu ile ulaşılan boy arasında pozitif bir ilişki olduğunu göstermiştir. Ijzerman ve arkadaşlarının yaptıkları bir ikiz çalışmasında bu birlikteliğin genetik faktörlerden mi yoksa genetik olmayan intrauterin faktörlerden mi kaynaklandığını araştırmışlardır. Sonuçta, doğum kilosu ve boyu ile yaşamın sonraki döneminde ulaşılan boy arasındaki ilişkinin hem genetik olmayan intrauterin faktörlerden hem de genetik faktörlerden etkilendiğini bulmuşlardır
Beslenme: Yeterli besin normal büyüme için gereklidir. İnsanın yetersiz beslenmesi sadece kalori eksikliğini değil spesifik besin maddelerinin eksikliğini de ifade etmektedir. İnsanlar gelişimin farklı evrelerinde değişkenlik gösteren kalori miktarlarına ihtiyaç duymaktadırlar. Yaşamının ilk yılında bir bebek, ağır işlerde çalışan yetişkin bir erkeğin yaklaşık 2 katı kadar kaloriye ve adolesan döneme girmek üzere olan okula giden bir çocuk günde yaklaşık 3000 kilokaloriye ihtiyaç duymaktadır. Ayrıca böyle bir çocuk erişkin dönem başlamadan ihtiyaç duyduğu kalsiyum, nitrojen ve D vitamininin yaklaşık % 50 kadar fazlasına ihtiyaç duymaktadır.
Endokrinolojik özellikler: Vücudun gelişmesi büyüme hormonu (GH) ve insülin benzeri büyüme faktörü-1 (IGF-1) tarafından düzenlenmektedir.
Son 10 yılda GH eksikliği olan insan ve hayvanlara IGF-1 uygulanmasının kemiklerin uzamasını da içeren doku gelişimini stimule ettiğini kanıtlamıştır. Hem IGF-1 hem de GH’ın in vivo olarak kemik uzamasını uyarma kapasitesine sahip olduğu ileri sürülmektedir. IGF-1’i eksik olan farelerin, gözle görülebilir hale geldikleri embriyonik yaşamlarının 12. gününde boylarının ciddi şekilde geri kalmış olduğu ve postnatal büyümelerinin de şiddetli olarak geri kaldığı görülmüştür. Ayrıca, IGF-1 geninde delesyon taşıyan bir hastanın intrauterin gelişim geriliği ve postnatal büyüme başarısızlığı gösterdiği belirtilmiştir (42). Bunlara ek olarak parathormon, kemikler üzerine etki ederek kandaki düşük kalsiyum düzeyini normale yükseltmektedir. Bir başka görevi ise, böbreği uyararak, kemik rezorbsiyonu ile üretilmiş olan fosfat fazlalığının atılmasını sağlayıp, kemik varlığının devamını temin etmektir. Kalsitonin, kanda yükselmiş olan kalsiyum düzeyini azaltarak normale düşürmektedir. Bu iki hormon dışında, somatotropin genel büyümeyi hızlandırdığı gibi, özellikle epifiz kıkırdağı ve kemik üzerinde de etki yapmaktadır. Bu hormonun, gelişme döneminde normalden fazla miktarda salgılanması, kemiklerin uzunluğunda anormal artışlarla kendini gösteren gigantizme sebep olurken, bunun tersi, yokluğu ya da normalden az salgılanması uzun kemiklerde büyümenin durmasına neden olmaktadır. Gelişme döneminde tiroid hormonunun yokluğu ya da önemli ölçüde azlığı da kemik büyümesinin durmasına yol açmaktadır.
Boy Fizyolojisi ve Boy Kısalığı
İskelet, yetişkin bir insanın toplam boyuna % 97-98 oranında katkıda bulunmaktadır. Fetal yaşamın ilk ayının sonunda iskeletin oluşacağı bölgedeki embriyonik konnektif doku, farklılaşma belirtileri göstermektedir. Gelişmekte olan kıkırdağı çevreleyen hücreler iki tabaka oluşturmaya başlamaktadırlar. Dış tabakadaki hücreler fibroblastlara farklılaşırken, iç tabakadaki hücreler az çok farklılaşmamış kalmakta ve kıkırdak hücrelerini oluşturmak için bölünme yeteneğine sahip olmaktadırlar. Bu iki tabaka birlikte “perikondriyum” olarak adlandırılmaktadır. Fetal yaşamın ikinci ayında kemik oluşumu başlamaktadır. Kemik oluşumunun başladığı noktalar osifikasyonun birincil merkezleri olarak bilinmektedir ve bu merkezler farklı kemiklerde farklı zamanlarda oluşmaktadır. Uzun kemiklerde perikondriyumdaki osteoblastların görünmeye başlaması ile kemik, kemik diafizinin yüzeyinde oluşmaya başlamaktadır. Böylece periosteum haline gelmektedir. Periosteumun alt tabakasındaki aktif hücreler kemik diafizinin kalınlığının artmasına sebep olmaktadır. Zaman ilerledikçe, oluşacak kemiğin uç kısımlarındaki kıkırdak kütlelerinde osifikasyonun ikincil merkezleri olan ve çoğunluğu puberteye dek faaliyete geçmeyen epifiz ortaya çıkar. Kıkırdak ile kemik diafizi arasında yer alan yarısaydam yoğun bölge epifizyal tabaka olarak adlandırılır ve kemiğin uzunluğuna büyümesinde hayati bir önem taşımaktadır
Epifizin kapanması kemiğin boyunda gerçekleşen büyümeyi sonlandırır. Bu kapanma kızlarda 16-18 yaşları civarında, erkeklerde ise 18-21 yaşları civarında görülür
Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR)
PCR, spesifik bir DNA parçasının kopyalarının primerler tarafından yönlendirilerek, enzimatik olarak sentezlenmsi olup invitro bir yöntemdir. Yöntem 1980’li yıllarda Cetus firması çalışanları tarafından geliştirilmişl olup, o günden bu güne kadar pek çok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır; Klonlama, dizi analizi, DNA haritalaması, ve pek çok hastalığın DNA temeline dauyalı tanısını koymada. PCR ile insan genomik DNA’sı gibi kompleks DNA kalıplarından spesifik DNA parçalarının sentezi 1-2 saat içinde yapılabilmektedir. Tüm bu sebepler PCR tekniğinin moleküler tıpta yaygın kullanılmasına neden olmuştur.
Polimeraz zincir reaksiyonu çift iplikli DNA molekülünden hedef dizilere iki oligonükleotit primerin bağlanması ve uzaması esasına dayanır. Amplimer olarak da adlandırılan oligonükleotid primerler , kalıp DNA molekülü yüksek sıçaklıkta denatüre edildikten sonra tek iplikli DNA molekülü üzerine uygun sıcaklıkta kendileri için kalıp olan bölgeye hibridize olurlar. Bu işlem düşük sıcaklıkta gerçekleşir. DNA polimeraz enzimi uygun tampon ve dört çeşit deoksiribonükleozid (dNTP) varlığında primerlerin serbest 3’ hidroksil uçlarına kalıp diziye uygun olan bazları bağlar. Böylece kalıp ipliğe tamalayıcı yeni DNA molekülü sentezlenmiş olur. Bir PCR döngüsünde denatürasyon, primerlerin bağlanması (annealing) ve uzama (extension) olarak adlandırılan başlıca üç aşama vardır. Ardışık tekrarlar ile hedef DNA bölgesi istenilen miktarda çoğaltılabilir. Reaksiyonu gerçekleşmesi için ortamda bulunması gereken moleküller ve enzimleri şu şekilde sıralayabiliriz:
1. Kalıp DNA
2. DNA polimeraz enzimi
3. Primerler
4. Dört çeşit dNTP
5. MgCl2
6. Tampon
PCR Çeşitleri
Moleküler çalışmalarda kullanılan amaca yönelik birden fazla PCR çeşidi bulunmaktadır. Çalışılan DNA kaynağına ve hedef DNA bölgesine göre faklı yöntemler tercih edilebilir. Temelde ayni mekanizma kullanılmakla birlikte birbirlerinden faklılıuklraı bulunmaktadır. Bunların listesini vercek olursak;
1. Nested PCR (Yuvalanmış PCR)
2. Anchored PCR (Demirlenmiş PCR)
3. Revers Transkripsiyon PCR (RT-PCR, Geri PCR)
4. Asimetrik PCR
5. Inverse PCR (IPCR, Ters PCR)
6. In situ PCR
7. Multiplex PCR (Çoklu PCR)8. Rastgele Çoğaltılmış
